高效率激光制孔技術的成功開發(fā)及成熟應用，使在航空發(fā)動機熱端部件設計大量氣膜冷卻小孔成為可能。據(jù)報道，每臺現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機的氣膜孔平均數(shù)量超過10萬個，據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年有約10億個氣膜孔需要加工。正是發(fā)動機熱端部件氣膜孔結構設計及成功應用，最能體現(xiàn)發(fā)動機性能的渦輪前工作溫度可以提高400℃以上。激光制孔極具潛力的應用是在飛機機翼、垂尾、發(fā)動機殼體等表面加工密集微孔，例如，美國曾在F-16XL機翼上采用激光加工千萬數(shù)量級的50μm微孔，孔間距0.5mm，用于吸氣，以使機翼保持為層流而非湍流，風洞試驗表明可以減小飛行阻力15%。
發(fā)動機的大修、維護，對提高工作壽命、降低運行成本的作用是顯而易見的。激光熔覆技術已用于發(fā)動機葉片、壓氣機機匣、軸類零件、封嚴結構以及最能代表當今發(fā)動機結構設計先進性的整體葉盤的熔覆修復，與弧焊方式相比，效率提高至少4倍以上，而且產生更小的熱影響，性能明顯提高。
歐洲《航空航天制造》雜志一篇題為“激光加工將引起復合材料的又一次革命”的文章中為激光切割應用于飛機、發(fā)動機復合材料構件展示了美好的前景。碳纖維復合材料由于高熱傳導率等特點，機械銑削和鉆孔會造成熱損傷、碎屑、分層和刀具磨損。試驗研究結果表明，激光切割由于非接觸加工的特點，采用單模光纖激光高速切割僅產生非常小熱損傷，可以得到高質量的切口邊緣，很好地解決了機械切削帶來的問題。
我國激光加工技術在航空工業(yè)研發(fā)、應用起步并不晚。中航工業(yè)制造所早在1968年就開始跟蹤并研發(fā)激光打孔技術，經過近20年的工藝及設備開發(fā)，終于在上世紀80年代成功將其用于正在研制的發(fā)動機I級工作葉片氣膜冷卻孔加工，葉片的降溫效果在200℃以上，發(fā)動機的渦輪前溫度達到了設計指標，為該型發(fā)動機研制作出了巨大貢獻。上世紀90年代，利用激光技術的最新成果，制造所研制成功了六軸數(shù)控毫秒脈沖YAG激光加工小孔專用設備并開發(fā)的高壓吹氧YAG激光旋切加工工藝，使加工小孔效率提高了數(shù)十倍，小孔質量顯著提高。在制造所激光加工小孔技術研究及應用的牽引、推動下，激光加工小孔技術在航空工業(yè)已得到廣泛應用，制造所開發(fā)的多軸數(shù)控激光制孔設備也已經成功推廣應用于航空發(fā)動機制造廠。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
